1。地球化学環境:
* 高温と圧力: 深い地下、地球の内部熱と上にある岩の重量は、高温と圧力を生み出します。これらの条件は、鉱物の溶解度と化学反応の速度に大きく影響します。
* 流体組成: 地下に循環する液体は、水だけではなく、溶解した元素とシリカ、炭酸塩、硫酸塩、さまざまな金属イオンなどの化合物を運ぶことがよくあります。これらの液体の組成は、沈殿する可能性のある鉱物のタイプを決定します。
2。過飽和と核形成:
* 過飽和: 液体が溶解した鉱物で過飽和になると、溶解した元素の濃度が溶解度の制限を超えます。これにより、不安定な状態が作成され、システムが結晶化に向かって促進されます。
* 核形成: 過飽和溶液には、結晶の形成を開始するために、小さな固体粒子である核、小さな固体粒子が必要です。 これらの核は、既存の鉱物粒、ほこり粒子、または岩自体の欠陥でさえあります。
3。クリスタルの成長:
* 拡散: 一度核が形成されると、超飽和液から溶解した元素が核に向かってびまんで拡散し、そのサイズが増加します。
* 結晶習慣: 結果として生じる結晶の形状と対称性は、鉱物構造における原子の内部配置によって決定されます。この配置は、温度、圧力、さまざまな要素の可用性などの要因の影響を受けます。
4。鉱物形成メカニズム:
* 降水量: 液体が冷却されたり、圧力が変化したりすると、鉱物の溶解度が低下し、溶液が沈殿します。
* ホストロックとの反応: 液体は周囲の岩と反応して反応し、既存の鉱物の溶解と新しい鉱物の形成につながります。このプロセスは、二次鉱物の形成において特に重要です。
* 熱水変化: 高温で鉱物が豊富な液体が岩と相互作用すると、鉱物組成に大きな変化を引き起こす可能性があります。熱水変化と呼ばれるこのプロセスは、火山地域で一般的であり、多種多様な鉱物を生産できます。
鉱物形成の例:
* Quartz(SIO2): 深い地下のシリカが豊富な液体は、しばしば静脈や既存の岩の置換として見られる石英結晶を冷却して沈殿させることができます。
* 方解石(Caco3): 炭酸塩が豊富な液体は、しばしば洞窟に見られる方解石の結晶を形成します。
* 黄鉄鉱(FES2): 鉄および硫黄に富む液体は、炭層または熱水孔によく見られる黄鉄鉱結晶を形成するために反応する可能性があります。
要約すると、地下深部の鉱物の形成には、地球化学的条件、過飽和、核形成、結晶成長、およびさまざまな鉱物形成メカニズムの複雑な相互作用が含まれます。 このプロセスは、地球の動的な地質系の重要な部分であり、私たちが依存している多様な鉱物資源を作成します。